8 votos

Estado de oxidación del hidrógeno en el intermetálico LaNi5H

Esta pregunta es de un curso introductorio de química:

¿Cuál es el estado de oxidación de $\ce{H}$ en $\ce{NaH}$, $\ce{HCl}$ y $\ce{LaNi5H}$?

He buscado en el libro de texto sin éxito.

Google tampoco me ayuda mucho. Me dice que $\ce{LaNi5H}$ es un compuesto "intermetálico".

Lo mejor que encontré es este:

Las electronegatividades de Allen también dan cero para el estado de oxidación de todos esos átomos de hidrógeno $\eta^2$.

¿Cuál es la justificación? Preferiblemente, ¿hay una explicación nivel "introducción a la química" para esto?

7voto

Soumyadip Das Puntos 180

En un nivel introductorio de química, el estado de oxidación de todos los elementos en una aleación o intermetálico es cero.

En un nivel más profundo de análisis, los estados de oxidación fraccionarios, enteros y/o decimales pueden ser más apropiados, dependiendo del sistema en cuestión.


Según Wikipedia:

Un intermetálico, también llamado compuesto intermetálico, aleación intermetálica, aleación intermetálica ordenada y aleación de largo alcance ordenada, es un compuesto en estado sólido que muestra enlace metálico, estequiometría definida y estructura cristalina ordenada. Muchos compuestos intermetálicos a menudo simplemente se llaman aleaciones.

Sin embargo (énfasis añadido):

Schulze en 1967, definió los compuestos intermetálicos como fases sólidas que contienen dos o más elementos metálicos, con opcionalmente uno o más elementos no metálicos, cuya estructura cristalina difiere de la de los otros constituyentes.

Por lo tanto, en una descripción de alto nivel, un intermetálico que contiene hidrógeno, como el $\ce{LaNi5H}$ de la pregunta, puede considerarse esencialmente una aleación con el hidrógeno como constituyente. Basado en esto, asignar un estado de oxidación $0$ a todos los elementos está justificado como una primera aproximación:

Para los compuestos intermetálicos, la elección final del estado de oxidación cero en todos los átomos es la mejor si es necesario en la química redox. _(fuente | doi)_


Una investigación más detallada podría revelar evidencia que apoye la asignación de estados de oxidación fraccionarios, enteros y/o decimales no nulos a varios átomos:

Se requieren estimaciones más sutiles y redondeos para compuestos con electrones delocalizados sobre átomos no equivalentes, como se expresa en varias fórmulas de resonancia con pesos en números decimales arbitrariamente largos. Sin redondear los órdenes de enlace en las fórmulas de Lewis, se obtendrían valores decimales de estados de oxidación para ciertas conectividades de enlace. [...] Se obtienen fracciones razonables de enteros pequeños para los estados de oxidación en compuestos como ditiolato y catecolato (ver Sección 11) o en (car)boranos como $\ce{B6H10}$ (ver Sección 6) y $\ce{B10C2H12}$ (p1041), o cuando los estados de oxidación vicinales se mezclan indistinguiblemente, como en $\ce{YBaFe2O5}$ (p1058). Los estados de oxidación fraccionarios razonables también aparecen en iones donde la carga se distribuye sobre varios átomos equivalentes como $\ce{C7H7+}$, $\ce{B6H6^2−}$ (p1040), $\ce{I3−}$, y $\ce{N3−}$ (p1037). _(fuente | doi)_

3voto

shaiss Puntos 127

Tanto el níquel como el lantano tienen electronegatividades más bajas que la del hidrógeno $2.2$. Por lo tanto, incluso si el compuesto es intermetálico, podemos tratarlo como un hidruro y darle al hidrógeno un estado de oxidación de $\mathrm{-I}$. Los estados de oxidación inferiores a $\mathrm{-I}$ son altamente improbables.

Determinar los estados de oxidación del lantano y del níquel sería mucho más difícil, pero en resumen deben sumar $\mathrm{+I}$. Sin embargo, sería necesario una estructura para determinar el resto.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X